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高镁硫铝酸钙改性硅酸盐水泥的制备及性能研究

作 者: 魏丽颖
导 师: 颜碧兰;汪澜
学 校: 中国建筑材料科学研究总院
专 业: 材料学
关键词: 硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料 方镁石 氟化钙
分类号: TQ172.71
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


MgO是水泥熟料中的次要组分。熟料中适量的MgO能降低液相形成温度,降低液相粘度和液相表面张力,增加液相量,有利于熟料烧成;但是过多的MgO会在熟料烧成过程中结晶形成方镁石,方镁石延迟膨胀会导致水泥安定性不良。硫铝酸钙改性硅酸盐水泥是将无水硫铝酸钙矿物与硅酸盐熟料矿物体系复合,充分发挥硫铝酸钙和阿利特这两种高胶凝性矿物的优点。硫铝酸钙改性硅酸盐水泥煅烧温度低,并且含有的较多的SO3可缓解MgO含量较高时的有害作用。本论文从生料的易烧性、熟料矿物的形成状况以及熟料性能入手,运用金相显微镜、X射线衍射仪、综合热分析仪、冷场发射扫描电子显微镜和能谱仪等测试手段,分析并研究了MgO含量对硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料烧成及性能的影响。研究表明,掺加CaF2可显著改善生料的易烧性,促进C3S与C4A3(S| ̄)矿物在熟料中的共存。在本文试验设定的CaF2掺量范围内,CaF2的掺量为0.5%时效果最佳。MgO虽能降低液相形成温度,但MgO不能使C3S与C4A3(S| ̄)矿物在熟料中共存。熟料中方镁石含量随着MgO含量的增加而增加。熟料中方镁石主要分布在孔洞周围。方镁石一般和中间相伴随生长,尺寸大约为14μm。随着熟料中MgO含量的增加,水泥凝结时间延长,强度下降。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-19
  1.1 水泥生产用石灰石利用现状  10-11
  1.2 水泥中氧化镁的利与弊  11-12
  1.3 与本课题相关的水泥体系研究现状分析  12-17
    1.3.1 硅酸盐水泥体系  12-14
    1.3.2 硫铝酸盐水泥体系  14-16
    1.3.3 硫铝酸钙改性硅酸盐水泥体系  16-17
  1.4 本文主要研究内容  17-19
    1.4.1 研究思路  17
    1.4.2 主要研究内容  17-19
第二章 生料性质对高镁硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料烧成过程的影响  19-35
  2.1 原材料及实验方法  20-21
    2.1.1 原料及成分分析  20
    2.1.2 实验方法  20-21
  2.2 不同CaF_2 含量对熟料烧成过程的影响  21-27
    2.2.1 实验方案设计  21-22
    2.2.2 不同CaF_2 含量对生料易烧性的影响  22-23
    2.2.3 不同CaF_2 含量下熟料的XRD 分析  23-27
  2.3 不同矿物组成对熟料烧成过程的影响  27-29
    2.3.1 实验方案  27
    2.3.2 熟料的易烧性分析  27-28
    2.3.3 熟料煅烧及矿相形成过程分析  28-29
  2.4 不同煅烧温度下熟料矿物形成情况  29-34
    2.4.1 实验方案设计  29-30
    2.4.2 不同煅烧温度下熟料的XRD 分析  30-33
    2.4.3 不同MgO 含量生料的DTA-TG 分析  33-34
  2.5 本章小结  34-35
第三章 高镁硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料的煅烧  35-46
  3.1 原材料及实验方法  35-37
    3.1.1 原料及成分分析  35
    3.1.2 实验方案  35-36
    3.1.3 实验方法  36-37
  3.2 实验结果和讨论  37-45
    3.2.1 熟料的XRD 分析  37-38
    3.2.2 熟料的岩相分析  38-41
    3.2.3 熟料的SEM 分析  41-45
  3.3 本章小结  45-46
第四章 高镁硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料的物理力学性能  46-59
  4.1 原料分析  46
  4.2 试验方案  46-47
  4.3 实验方法  47-48
    4.3.1 生料片制备  47
    4.3.2 熟料煅烧方法  47
    4.3.3 水泥性能测定方法  47-48
  4.4 熟料的物理力学性能  48-52
    4.4.1 凝结时间  48-49
    4.4.2 抗压强度  49-51
    4.4.3 膨胀性  51-52
  4.5 水泥水化机理研究  52-58
    4.5.1 水化产物比较  52-53
    4.5.2 水化情况比较  53-58
  4.6 本章小结  58-59
结论  59-60
参考文献  60-64
攻读硕士学位期间发表的学术论文  64-65
致谢  65

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 硅酸盐工业 > 水泥工业 > 水泥产品 > 普通水泥
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